一种含槲皮素、氧化镁的人工骨膜、制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及生物医学材料技术领域，具体公开了一种含槲皮素、氧化镁的人工骨膜，所述人工骨膜为含有氧化镁纳米粒子及槲皮素的纳米纤维膜。还公开了该人工骨膜的制备方法包括如下步骤：1）将可降解的高分子材料、氧化镁纳米粒子及槲皮素溶解于有机溶液中，室温下搅拌溶解，得到静电纺丝液：2）将所述静电纺丝液通过静电纺丝法制备成人工骨膜。并且公开了该人工骨膜在制备骨膜组织修复材料上的应用。本发明专利技术制备得到的人工骨膜具备促细胞迁移、促成骨、促血管形成作用，能加速骨缺损区域骨再生，能诱导细胞粘附、增殖、分化和矿化以及利于局部新生血管形成，能更好的满足临床需要。能更好的满足临床需要。能更好的满足临床需要。

【技术实现步骤摘要】
一种含槲皮素、氧化镁的人工骨膜、制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及生物医学材料
，具体涉及一种含槲皮素、氧化镁的人工骨膜、制备方法及应用。

技术介绍

[0002]骨膜是覆盖在骨组织表面上的高度血管化的致密结缔组织膜，在骨发育和骨折愈合过程中至关重要，可为新骨形成提供细胞支持和营养支持，促进骨骼的快速再生。在节段性骨缺损的治疗中，及时且丰富的血管长入是取得良好预后效果的前提之一，骨不连或者愈合延迟作为节段性骨缺损最常见的后遗症，通常与骨膜的剥离或损伤相关，而保留骨膜或使用带骨膜移植物能显著改善骨移植物的骨整合性能及加快骨缺损重建进程。
[0003]在骨折修复过程中，成骨与血管形成耦合作用是骨折修复的重要保证，骨诱导作用有利于骨折区域内骨组织矿化，同时及时且丰富的新生血管网，可以为新生骨组织提供丰富的血运及营养保障，因此合格的人工骨膜应该同时具备骨诱导及促血管形成的作用。
[0004]现有技术中，不断改善人工骨膜的促成骨、成血管功能是研发的重点和难点。静电纺丝制备的纤维膜因其与细胞外基质结构、骨膜结构相似，具有网格状、三维立体结构，能诱导成骨细胞粘附、增殖、分化和矿化以及利于局部新生血管形成，被认为是良好的仿生人工骨膜。如申请号为2019110618338的中国专利公开了一种负载去铁胺的人工骨膜及制备方法，其由可降解的高分子为主要原材料，并加入具有成骨功能的DFO分子，通过静电纺丝的方法制备DFO
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高分子材料共混人工骨膜，通过纤维共混、表面吸附，和(或)负载加入聚合物微球后再与可降解的高分子材料溶液混合，之后可选择利用化学键将带有氨基的DFO键合到DFO
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高分子材料共混人工骨膜表面，达到缓慢持久释放的效果。其具有良好的成骨活性，然而在成血管上表现差强人意，同时制备过程复杂，制备成本高。因此，开发功能更好的人工骨膜产品具有极为重要的意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术所解决的技术问题在于提供一种促成骨、成血管功能好的含槲皮素、氧化镁的人工骨膜，并提供了该人工骨膜的制备方法，以降低操作难度，降低制备成本。
[0006]本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种含槲皮素、氧化镁的人工骨膜，所述人工骨膜为含有氧化镁纳米粒子及槲皮素的纳米纤维膜。
[0007]进一步地，所述人工骨膜为将可降解的高分子材料、氧化镁纳米粒子及槲皮素溶解于有机溶液中得到静电纺丝液，然后通过静电纺丝法制备而成的纳米纤维膜。
[0008]进一步地，所述可降解的高分子材料为可降解聚酯类合成高分子材料，可降解聚酯类合成高分子材料为聚乳酸、聚己内酯、PLGA、聚乳酸
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己内酯共聚物和聚乳酸
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羟基乙酸
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己内酯共聚物中的一种或几种；所述有机溶剂为六氟异丙醇、二甲基甲酰胺、三氟乙醇、乙酸和甲酸中的一种。
[0009]进一步地，所述可降解的高分子材料为PLGA，所述有机溶剂由六氟异丙醇、二甲基甲酰胺按1:1的体积比混合而成。
[0010]进一步地，人工骨膜中，所述氧化镁纳米粒子的质量占比为15~25%，所述槲皮素的质量占比为0~1%。
[0011]优选的，所述氧化镁纳米粒子的粒径为50~100nm，槲皮素纯度大于95%。
[0012]进一步地，人工骨膜中，所述氧化镁纳米粒子的质量占比为20%，所述槲皮素的质量占比为0.01~0.1%。
[0013]一种含槲皮素、氧化镁的人工骨膜的制备方法，包括如下步骤：1）将可降解的高分子材料、氧化镁纳米粒子及槲皮素溶解于有机溶液中，室温下搅拌溶解，得到静电纺丝液；2）将所述静电纺丝液通过静电纺丝法制备成人工骨膜。
[0014]进一步地，步骤1）中，搅拌过程中进行超声处理，超声频率为20~30 kHZ，超声处理时间大于0.5h。超声处理使原料溶解更为充分，在溶剂中分布均匀。
[0015]进一步地，步骤2）中，静电纺丝过程中，电压参数为正电压10~15KV，负电压为1~3KV；以滚筒为纺丝膜收集装置，滚筒的转动速度为50~200 rpm，静电纺丝液的流动速度为0.2~0.4ml/h，收集距离为12~18cm，得到的纺丝膜即为人工骨膜，人工骨膜厚度为25~75um。条件及参数控制较为重要，控制不当会导致纺丝丝径要么太细不方便连续纺织，要么太粗导致丝径超过纳米级别，进而导致纺丝膜空隙率下降，进而进一步影响其性能。
[0016]本专利技术还提出了如上所述的含槲皮素、氧化镁的人工骨膜在制备骨膜组织修复材料上的应用。
[0017]有益效果：本专利技术所述的含槲皮素、氧化镁的人工骨膜，其中采用的氧化镁纳米粒子可以在降解过程中释放镁离子，而槲皮素是从中草药及水果中提取的类黄酮物质，分子式为C
15
H
10
O7，中文别名3,3',4',5,7
‑
五羟基黄酮，具有多种生物活性和神经保护、抗过敏、抗氧化、抗炎、免疫调节、抗微生物和抗肿瘤作用，本专利技术的申请人在研究中发现适当剂量的槲皮素与氧化镁纳米粒子结合后具有很好的协同作用，比单纯的槲皮素或单纯的氧化镁纳米粒子结合后具有更佳的骨诱导、促成血管作用，并且能够通过调控多个信号通路参与骨骼稳态的维持。
[0018]本专利技术制备得到的人工骨膜具备促细胞迁移、促成骨、促血管形成作用，能加速骨缺损区域骨再生，实现更快速修复颅骨缺损，适宜浓度的槲皮素可增强氧化镁纳米粒子成骨成血管的能力。
[0019]本专利技术采用静电纺丝法制备的人工骨膜具有与细胞外基质结构、骨膜结构相似，具有网状、高度多孔的表面及微观结构，能诱导细胞粘附、增殖、分化和矿化以及利于局部新生血管形成，能更好的满足临床需要。
[0020]本专利技术所述的含槲皮素、氧化镁的人工骨膜的制备方法操作简单，易于控制，产品稳定，且原材料价格便宜，易于转化，适合大量生产应用。
[0021]本专利技术所述的含槲皮素、氧化镁的人工骨膜能进一步应用为制备骨膜组织修复材料，具有很好的临床开发应用价值。
附图说明
[0022]图1为实施例1的扫描电镜图。
[0023]图2为实施例2的扫描电镜图。
[0024]图3为对照实施例1的扫描电镜图。
[0025]图4为对照实施例2的扫描电镜图。
[0026]图5为对照实施例3的扫描电镜图。
[0027]图6为红外光谱结果图。
[0028]图7为纺丝膜的细胞生物相容性分析结果示意图。
[0029]图8为纺丝膜对细胞迁移的影响示意图。
[0030]图9为纺丝膜对大鼠BMSC成骨分化的影响示意图。
[0031]图10为纺丝膜对促血管形成的作用的影响示意图。
[0032]图11为大鼠皮下植入人工骨膜评估生物相容性及促血管形成的影响。
[0033]图12为纺丝膜促大鼠颅骨缺损骨修复试验结果示意图。
具体实施方式
[0034]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含槲皮素、氧化镁的人工骨膜，其特征在于，所述人工骨膜为含有氧化镁纳米粒子及槲皮素的纳米纤维膜。2.根据权利要求1所述的含槲皮素、氧化镁的人工骨膜，其特征在于，所述人工骨膜为将可降解的高分子材料、氧化镁纳米粒子及槲皮素溶解于有机溶液中得到静电纺丝液，然后通过静电纺丝法制备而成的纳米纤维膜。3.根据权利要求2所述的含槲皮素、氧化镁的人工骨膜，其特征在于，所述可降解的高分子材料为可降解聚酯类合成高分子材料，可降解聚酯类合成高分子材料为聚乳酸、聚己内酯、PLGA、聚乳酸
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己内酯共聚物和聚乳酸
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羟基乙酸
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己内酯共聚物中的一种或几种；所述有机溶剂为六氟异丙醇、二甲基甲酰胺、三氟乙醇、乙酸和甲酸中的一种。4.根据权利要求3所述的含槲皮素、氧化镁的人工骨膜，其特征在于，所述可降解的高分子材料为PLGA，所述有机溶剂由六氟异丙醇、二甲基甲酰胺按1:1的体积比混合而成。5.根据权利要求2所述的含槲皮素、氧化镁的人工骨膜，其特征在于，人工骨膜中，所述氧化镁纳米粒子的粒径为50~100nm，槲皮素纯度大于95%；所述氧化镁纳米粒子的质量占比为15~...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺曦，刘彦伶，刘文斌，
申请(专利权)人：中南大学湘雅医院，
类型：发明
国别省市：